O echipa internațională de cercetători face anunț misterios: suntem foarte aproape de a detecta ceva ce până acum era invizibil

O colaborare internațională între cercetători de la King's College London, Universitatea Harvard și UC Berkeley a dus la dezvoltarea celui mai precis detector de materie întunecată creat vreodată.

Materia întunecată reprezintă o formă invizibilă de materie, estimată să constituie aproximativ 85% din masa totală a Universului, a cărei natură exactă rămâne necunoscută. Axionii sunt considerați candidați importanți pentru materia întunecată. Aceștia sunt particule ipotetice extrem de ușoare, cu interacțiuni foarte slabe, care ar putea explica efectele gravitaționale inexplicabile observate în Univers.

Axionii ar avea o frecvență specifică, similară undelor radio, dar poziția lor exactă pe spectrul electromagnetic este necunoscută, cercetătorii estimând că aceasta ar putea varia de la kilohertzi la terahertzi, frecvențe extrem de înalte. În studiul recent publicat, cercetătorii descriu un detector denumit „radio cosmic", capabil să identifice frecvența axionilor. Detectorul funcționează pe baza unui concept numit cuaziparticule axionice (AQ), care ar putea facilita descoperirea materiei întunecate în următorii 15 ani.

• AQ este proiectat să emită o frecvență specifică în spațiu, corespunzătoare frecvenței axionului. Atunci când detectorul identifică și se ajustează la această frecvență, va emite cantități foarte mici de lumină.
• AQ funcționează la frecvențe terahertz înalte, considerate de mulți cercetători ca fiind cele mai promițătoare pentru detectarea axionilor.

Pentru a crea cuaziparticulele, cercetătorii au utilizat telurură de bismut-mangan (MnBi₂Te₄), un material cunoscut pentru proprietățile sale electronice și magnetice speciale. Materialul a fost redus la doar câteva straturi bidimensionale suprapuse. Datorită sensibilității MnBi₂Te₄ la aer, a fost necesară exfolierea sa până la câteva straturi atomice pentru a ajusta proprietățile cu precizie. Echipa estimează că realizarea unui detector funcțional, prin crearea unui material AQ de dimensiuni mai mari, ar putea fi posibilă în cinci ani.